Давно мы не пополняли нашу рубрику «Научные ответы на вопросы почемучек», еще с лета 2021 года. А рубрика очень интересная. Мы создавали ее, чтобы помочь вам удовлетворять познавательный интерес детей и находить научное объяснение многочисленным «Как?», «Почему?». и «Зачем?».
- Ссылки на предыдущие статьи из этой рубрики с перечнем рассмотренных там вопросов (а их уже 28) оставим в конце материала.
А в сегодняшней статье мы подготовили 7 новых вопросов, так что вместе с вами будем выяснять:
- почему мухи потирают лапки;
- зачем верблюду горб;
- что такое роса;
- как пузырьки попадают в газированные напитки;
- почему вертолет может останавливаться в воздухе;
- как жалит крапива;
- как изготавливается бумага.
1. Почему мухи потирают лапки?
Оказывается, муха относится к древнейшим насекомым. Археологами найдены окаменевшие остатки мух, которым миллионы лет. На протяжении многих веков люди считали их просто надоедливыми насекомыми. Пока в ХХ веке не было открыто, что они разносят болезнетворные бактерии, которые могут стать причиной смерти многих людей.
Когда мы видим, как муха потирает лапками друг о друга, это значит, что она их чистит, убирая из них то, что на них попало — разный мусор. А он может быть очень опасным (содержать бактерии тифа, туберкулеза, дизентерии. Мухи собирают эти бактерии на разных отходах и нечистотах. Затем, если они сядут на нашу пищу, эти бактерии попадут в нее, и мы можем заразиться инфекцией.
А как муха разносит эти бактерии? Если рассмотреть муху в увеличительное стекло, то можно заметить, что тело у мухи совсем не гладкое. Все ее тело, усики и лапки покрыты приподнятыми волосками. Язычок мухи также покрыт клейкой жидкостью. Это означает, что практически с любого места, куда садится муха, она собирает прилипающую к ее телу грязь. А каждая лапка из трех пар имеет коготки и две волосяные подушечки — так что на них многое может налипнуть.
2. Зачем верблюду горб?
Верблюда называют «королем пустыни», ведь он отлично приспособлен для жизни и путешествий в ее неблагоприятных условиях. Он хорошо себя чувствует там, где другие животные давно погибли бы от голода и жажды. Как это возможно?
Дело в том, что свою еду он носит с собой. В течение четырех дней перед началом очередного путешествия верблюд в основном ест и пьет. Он ест так много, что на спине животного поднимается толстый (весом до 45 кг) горб, который является жировым складом верблюда и используется им во время путешествия для пополнения энергии. К концу длительного путешествия горб верблюда теряет свою форму, становится дряблым и заваливается на бок. После перехода верблюду требуется длительный отдых для восстановления сил.
А что же помогает верблюду обходиться несколько дней, а то и недель без воды? Ранее считалось, что вода также скапливается в горбах или в небольших камерах-полостях желудка. Однако ученые не нашли подтверждения этим версиям. Как выяснилось, выживать в без воды верблюду помогают:
- красные кровяные тельца (эритроциты) овальной формы (именно они переносят кислород по кровеносным сосудам);
- пониженная теплоотдача (верблюды очень мало потеют);
- многократная фильтрация жидкости почками (моча верблюдов является выжатым концентратом продуктов распада с минимальным количеством воды).
Кстати, верблюд — единственное млекопитающее, эритроциты которого имеют овальную форму, а не круглую. Это помогает им двигаться по кровеносным сосудам даже тогда, когда кровь становится более густой из-за сильного обезвоживания организма. К тому же, эритроциты верблюда способны расширяться более чем вдвое — до 240 % своего первоначального объема без разрыва (для сравнения — клетки большинства животных могут расширяться только на 150 %). Это дает возможность верблюду выпить необходимое большое количество воды для восстановления после обезвоживания.
3. Что такое роса?
Многие считают, что роса — это простое явление природы, которое легко объяснимо. Однако на самом деле люди долго не могли выяснить, как она появляется.
Со времен Аристотеля до XVIII века считалось, что роса «выпадает» так же, как дождь. Но роса совсем не «выпадает». На самом деле капли, которые мы видим на листьях растений, — это совсем не роса! Для того, чтобы разобраться с этим явлением природы, мы должны узнать кое-что о воздухе, который окружает нас. Так, в воздухе содержится определенное количество влаги. Теплый воздух содержит больше влаги, чем холодный. Когда воздух сталкивается с холодной поверхностью, часть его конденсируется, и содержащаяся в нем влага остается на этой поверхности. Это и есть роса.
Температура такой прохладной поверхности должна быть ниже определенной величины, при которой образуется роса. Эта величина называется «точкой росы». К примеру, если налить в стакан или металлический сосуд воды, это еще не означает, что вскоре на его поверхности образуется роса. Если добавить туда льда, то и тогда роса образуется не сразу, а только после того, как поверхность сосуда остынет до определенной температуры.
А как роса появляется в природе? Для этого необходим теплый влажный воздух, который должен соприкасаться с холодной поверхностью. Роса не появляется прямо на земле, так как она длительно сохраняет солнечное тепло. А на траве или остывших растениях роса образуется. Тогда почему мы сказали, что капли на растениях — это не роса? Потому что лишь незначительная часть влаги, которую мы наблюдаем на растениях по утрам, является росой. Основная часть влаги (а иногда и вся влага) создается самим растением. Эта влага проступает сквозь поры листьев, что является продолжением процесса ирригации (орошения) растений для обеспечения листьев водой с земли. Начинается этот процесс днем, чтобы защитить поверхность листа от солнечного тепла и продолжается ночью.
4. Как пузырьки попадают в газированные напитки?
«Ты знаешь, как можно растворить сахар в воде? Все маленькие кусочки, из которых состоят сахарные гранулы, отделяются и расплываются в разные стороны. Эти маленькие кусочки называются молекулами, и они настолько малы, что их невозможно увидеть. Вот почему кажется, будто гранулы просто исчезают!» — отмечает Стив Моулд, ведущий научных телепрограмм.
По его словам, то же самое можно сделать с пузырьками углекислого газа. Но для того чтобы они растворились, их нужно сначала очень сильно сжать. Именно поэтому, открывая газированный напиток, мы слышим шипение — в бутылке ослабляется давление. «А что же происходит дальше? Все эти растворенные в жидкости молекулы снова сбиваются вместе и снова образуют пузырьки», — отмечает Стив.
Итак, газированная вода — это напиток, который насыщают углекислым газом под высоким давлением, за счет чего в нем и появляются пузырьки.
- Кстати, стать газированным любой напиток может тремя способами: благодаря введению углекислого газа в специальных аппаратах, посредством брожения (так образуются пузырьки в квасе и шампанском) или после добавления питьевой соды (содовая вода).
5. Почему вертолет может останавливаться в воздухе?
Вертолеты могут летать в разных направлениях: вперед, назад, прямо и в сторону. Они могут также зависать в одной точке. Чтобы понять, как это происходит, нужно знать, как летает вертолет.
Когда лопасти пропеллера вертолета вращаются в воздухе, давление под ними становится больше, чем над ними. Это помогает вертолету подняться. Крылья самолета устроены так же, и самолет поднимается в воздух по такому же принципу. Разница только в том, что самолет должен целиком двигаться вперед, чтобы подняться, взлететь, а вертолету для этого достаточно запустить пропеллер. Именно он дает возможность вертолету лететь прямо, снижаться или зависать в одной точке.
А еще этому помогает руль, который находится в кабине вертолета. Пилот поворачивает его в том направлении, куда хочет направить вертолет, и он послушно летит. Также руль может изменять наклон лопастей пропеллера. Это означает, что во время полета одна часть диска, то есть полного круга, описывающего пропеллер, поднята выше, чем другая. А когда этот диск расположен ровно и все лопасти пропеллера находятся на одном уровне, вертолет зависает. Это происходит потому, что давление под всеми лопастями становится одинаковым и оно просто поддерживает вертолет в воздухе.
6. Как жалит крапива?
Большинство людей хотя бы раз в жизни «обжигались» после прикосновения к крапиве. Ботаники считают, что так она защищается от травоядных животных.
Жалящее действие крапивы очень похоже на механизм действия стреляющих клеток, расположенных на щупальцах актиний и медуз. Внутри этих клеток находятся тонкие, чрезвычайно острые жала, свернутые в колечки, которые выравниваются от малейшего прикосновения.
Крапива жжет ампуловидными клетками-волосками, на острых концах которых есть маленькие клубочки, защищающие их от повреждений. Если легонько прикоснуться к такому клубочку, он сразу ломается, острая игла вонзается в кожу, а из клетки-бутылочки выливается жгучая кислота. Она вызывает раздражение, а иногда, в особо тяжелых случаях, ожоги кожи.
Однако если осторожно взяться за стебель крапивы так, чтобы волоски остались прижатыми к нему, то они не смогут нанести вам никакого вреда.
Кстати, крапива очень богата витаминами, ее используют в кулинарии для зеленого борща, салатов. Фермеры дают ее свиньям и птицам. Корни крапивы, обработанные раствором квасцов, используются для получения желтой краски, а листья и стебли — зеленой. Из волокон «рами» (китайской крапивы) после определенной отделки изготовляют ткани, нити, ленту и веревки.
7. Как производится бумага?
Бумага состоит из миллионов тонких волокон. Эти волокна получают из целлюлозы — волокнистого вещества, являющегося главной составной частью оболочки растительных клеток. То есть бумагу производят из разных растений (обычно из древесины).
- «Для разных сортов бумаги используют разные сорта древесины. К примеру, для упаковочной подходят мягкие породы, вроде сосны или кедра. Для прочной и эластичной бумаги хороши дуб, клен, береза и каштан. Для книжной — сосну смешивают с дубом, и так далее. Кроме того, используют однолетние растения. Особенно — коноплю и рис, из которых получаются белоснежные листья. А еще — камыш и солому для крепкой и плотной бумаги. [...] Также все чаще применяют переработанное вторичное сырье», — отмечают специалисты ООО «ЕВОПАК», занимающейся изготовлением упаковки.
Итак, процесс изготовления бумаги начинается тогда, когда на бумажную фабрику завозят бревна деревьев. Дальше их очищают от коры. После этого дерево становится готовым для превращения в древесную массу — либо из-за перемола, либо вследствие обработки химическими веществами.
- В то же время некоторые методы изготовления древесной массы включают в себя и перемол, и химическую обработку.
Затем эту массу просеивают и промывают, тем самым очищая ее от грязи и химикатов. После этого ее можно отбелить, чтобы напечатанные или написанные на ней знаки были заметны. На следующем этапе эту массу взбивают в специальной машине и смешивают с водой. Процесс сбивания обтрепывает волокна, превращая их в сплошную однородную массу.
- Чтобы улучшить поверхность бумаги, сделать ее более подходящей для письма и печати, в массу можно добавить крахмал, глину и другие материалы.
Затем древесная масса поступает в рафинер, где волокна упорядочивают. На этой стадии масса состоит на 99 % из воды и всего на 1 % из волокон целлюлозы. Теперь она уже готова поступить в машину, делающую бумагу. В этой машине вода из массы проходит через сито, а ее остаток удаляется с помощью всасывающего насоса. Сито вибрирует, помогая волокнам сцепляться между собой. Затем влажная масса проходит под круглым валиком, который ее спрессовывает в гладкий лист.
Далее этот лист проходит под многими разглаживающими валиками, которые выжимают из него воду и делают бумагу плотной и гладкой. После этого бумага проходит через серию подогревающих цилиндров-сушилок. На этом этапе могут быть добавлены специальные покрытия, делающие бумагу гладкой и блестящей. Из этих машин бумага выходит в виде больших рулонов. На завершающем этапе их подравнивают, срезая шершавые края и придавая рулонам нужную ширину. После этого бумажные рулоны отправляются по своему назначению.
Статья подготовлена по материалам:
1) Энциклопедий «Дітям про все на світі (книги 1 і 2).
2) Книги «Чи може бджола вжалити бджолу?».
Другие материалы рубрики «Научные ответы на вопросы почемучек» можно найти в следующих статьях:
1. «7 научных ответов на вопросы почемучек», где мы выясняли:
- что произойдет, если солнце погаснет;
- почему арбуз — это не ягода;
- зачем рыбам хвост;
- почему после дождя на поверхности почвы появляется много дождевых червей;
- что появилось первым: курица или яйцо;
- почему морская вода — соленая;
- как лягушки квакают.
2. «5 научных ответов на вопросы почемучек», где мы отвечали на следующие вопросы:
- «Почему динозавры вымерли?»
- «Как самолет взлетает и держится в воздухе?»
- «Почему у кошки глаза светятся в темноте?»;
- «Может ли пчела ужалить пчелу?»
- «Почему мы икаем?».
3. «Шоколад, пирамиды и улитки — отвечаем на 5 интересных вопросов почемучек», где мы выясняли:
- как птицы находят дорогу во время перелетов;
- почему швейцарский сыр дырчатый;
- зачем кенгуру сумка на животе;
- какая страна самая маленькая в мире;
- почему кит выпускает фонтан.
4. «Майские наблюдения — отвечаем на 6 вопросов почемучек», где мы отвечали на следующие вопросы:
- «Зачем божьей коровке пятнышка на крылышках?»;
- «Как появляется радуга?»;
- «Почему небо голубое?»;
- «Зачем одуванчикам парашютики?»;
- «Почему бывают грозы?»;
- «Почему майские жуки летают не каждый год?».
5. «Летние наблюдения — ответы на вопросы почемучек», где мы выясняли:
- почему комары некоторых людей кусают чаще других;
- как пчелы делают мед;
- почему мы плачем от лука;
- почему море соленое;
- как вода попадает в облака.
